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Enriquecimento de cultura microbiana para oxidação anaeróbia de amônia
Vitória T. Gonçalves*, Maria Lidia Carra, Ariovaldo José da Silva.
Resumo
A remoção de nitrogênio é de extrema importância no tratamento de águas residuárias, sendo tradicionalmente
realizado por processos biológicos de nitrificação e desnitrificação. O processo de oxidação anaeróbia de amônia
(ANAMMOX) com nitrito é um processo realizado por bactérias anaeróbias do grupo Planctomicetos, responsável pela
produção de nitrogênio gasoso. O presente trabalho teve como objetivo enriquecer cultura microbiana capaz de oxidar
amônia a nitrogênio (N2) sob condições anóxicas, utilizando como inóculo lodo de reator anaeróbio tratando águas
residuárias de bovinocultura leiteira.
Palavras-chave: Anammox, remoção de nitrogênio, amônia.
Introdução
Durante a última década foi descoberto em um reator
desnitrificante um processo capaz de remover amônia
com produção de gás nitrogênio em condições
anaeróbias1. O processo biológico foi denominado de
Anammox (Anaerobic Ammonium Oxidation), já que o
mesmo converte amônia diretamente a nitrogênio gasoso
sob condições anaeróbias, utilizando o nitrito como
aceptor final de elétrons2. O processo Anammox pode
substituir completamente a etapa convencional de
desnitrificação dos sistemas de tratamento de águas
residuárias e economizaria metade dos custos com
aeração na fase de nitrificação3. Desta forma, o objetivo
deste trabalho foi obter e enriquecer uma cultura
microbiana Anammox para a oxidação anaeróbia de
amônia.
sistema parasse e alterasse as condições ideais do cultivo
das bactérias, afetando dessa forma, seu metabolismo. A
partir de 138 dias e até 189 dias foi que o sistema
apresentou valores maiores de eficiência de remoção de
amônia, indicando consumo desse composto. Nesse
período foi possível atingir 88% de remoção de amônia,
mostrando intensa atividade anammox no sistema.
Figura 1: Eficiência de remoção de amônia do efluente,
ao longo dos 191 dias de operação do reator.
Resultados e Discussão
Para a obtenção e enriquecimento da cultura microbiana
anammox, utilizou-se como inóculo lodo anaeróbio
proveniente do tratamento de dejetos de bovinocultura de
leite. O lodo foi centrifugado e a biomassa foi adicionada
em 500 mL de meio de cultura autotrófico em reator de
vidro de 1000 mL resultando em concentração inicial de
1.463 mg.L-1 de Sólidos Totais Voláteis (STV). O reator foi
mantido em incubadora shaker durante 191 dias, sob
agitação de 190-200 rpm e temperatura controlada em
38ºC. O reator foi operado em bateladas sequenciais
(RBS). Para o enriquecimento das bactérias anammox
preparou-se diariamente meio de cultura autotrófico
(afluente), contendo 100,1 mg.L-1 de amônia (NH3) e 190
mg.L-1 de nitrito (NO2-). Para manter a anaerobiose do
sistema fluxionou-se diariamente mistura de gás Argônio e
CO2 (95:5%). O pH médio do meio no final de cada
batelada foi de 6,68.
A figura 1 apresenta os resultados da eficiência de
remoção de amônia do efluente, ao longo dos 191 dias de
operação do reator. Durante os 7 primeiros dias de
operação foi possível observar que a eficiência de
remoção de amônia variou em torno de 20 a 45%. No 35º
dia de operação, a eficiência de remoção de amônia
diminuiu para 16%. Do 77º dia ao 112º dia de operação a
eficiência de remoção de amônia oscilou de 62% a 1% de
remoção. Essa oscilação pode estar relacionada a
problemas com queda de energia, fazendo com que o
10.19146/pibic-2016-51617
Conclusões
Pode-se concluir que o lodo anaeróbio proveniente do
tratamento de dejetos de bovinocultura leiteira foi um
bom inóculo e as condições de cultivo foram adequadas
para a obtenção de cultura de bactérias com atividade
anammox.
Agradecimentos
Ao CNPq, pela concessão da bolsa de estudos e suporte
financeiro ao projeto (481361/2013-8), a PRP/UNICAMP pela
oportunidade de estágio.
_________________
1
TEIXEIRA, R. M. Remoção de nitrogênio de efluentes da indústria
frigorífica através da aplicação dos processos de nitrificação e
desnitrificação em biorreatores utilizados em um sistema de lagoas
aeradas. Tese de doutorado em Engenharia Química, Universidade
Federal de Santa Catarina. Florianópolis, 2006.
2
MULDER, A.; VAN DE GRAAF, A. A.; ROBERTSON, L. A.; KUENEN, J. G.
Anaerobic ammonium oxidation discovered in a denitrifying fluidised bed reactor.
FEMS Microbiology Ecology, v. 16, p. 177-184, 1995.
3
JETTEN, M. S. M.; HORN, S. J.; VAN LOOSDRECHT, M. C. M. Towards a
more sustainable wastewater treatment system. Water Science and Technology.
v.35, p. 171-180, 1997.
XXIV Congresso de Iniciação Científica da UNICAMP